Erede della grande scuola orologiera inglese, fu l'apprendista prediletto di
George Graham, di cui divenne il successore e il continuatore ideale. La sua fama crebbe rapidamente tra le corti europee, consolidandosi definitivamente nel 1754, anno in cui concepì lo scappamento libero ad àncora. Questa invenzione rappresentò una vera rivoluzione: per la prima volta l'organo regolatore (il bilanciere) veniva lasciato libero di oscillare senza interferenze per la maggior parte del suo arco, migliorando drasticamente la precisione.
Nonostante la portata della scoperta, ne realizzò la prima applicazione pratica in un orologio da tasca solo nel 1769 (per la
Regina Charlotte). Nel 1771, dopo essersi associato con William Dutton, decise di ritirarsi a Plymouth per dedicarsi alla sfida più complessa dell'epoca: la costruzione di cronometri da marina. Il suo obiettivo era perfezionare i metodi di
John Harrison per il calcolo della longitudine, portando la meccanica di precisione verso vette di affidabilità mai raggiunte prima.